Устройство для определения логарифмического коэффициента ошибок дискретного канала связи Советский патент 1988 года по МПК H04L11/08 

Т0Х1Я / 0

.--J-.f /..

%

Ф

сл

;о со

00

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени определения. Сущность работы устр-ва. ос нована на том, что в нем 2-мя счетными блоками (СВ) 1 и 2 ведется раздельный подсчет кол-ва испытательных сигналов и кол-ва ошибок, зафиксированных в этих сигналах. Оба СБ 1 и 2 ведут подсчет в логарифмич. щкале. СБ 1 фиксирует текущее значение логарифма числа сигналов в испытательной

Г 1

jmr

ь

т

-J

1А

последовательности, а СБ 2 - текущее значение логарифма числа ошибок. СБ 3 фиксирует текущее значение разности этих логарифмов, равное логарифму отношения кол-ва ошибочно принятых посылок к общему числу посьшок (логарифмиЧо коэф, ошибок). Устр-во

1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для .определения характеристик дискретных каналов связи.

Цель изобретения - повьшение точности и сокращение времени определения .

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для определения логарифмического коэффициента ошибок дискретного канала связи; на фиг о 2 - диаграмма, иллюстрирующая работу счетных блоков; на фиг, 3 - диаграмма входных импульсны последовательностей.

Устройство для определения логаримического коэффициента ошибок дискретного канала связи содержит счетны блоки 1-3, первьй счетчик 4, состо щий из триггеров 5, -5,. , элементы И 6д-6ц, второй счетчик 7, входящие в состав первого счетного блока 1, идентичного счетному блоку 2, первый реверсивный счетчик 8, состоящий из триггеров 9,-9, первую цепь переноса из последовательно соединенных чередующихся элементов И и ,элементов ИЛИ . , вторую цепь переноса из последовательно соединенных чередующихся элементов 1Л 12 - 12 и элементов ИЛИ 13(,-13ц,, второй реверсивный счетчик 14, входящие в состав третьего счетного блока 3, и блок 15 умножения

Устройство работает следующим образом,

В предлагаемом устройстве двумя счетными блоками 1 и 2 ведется раздельный подсчет количества испытательных сигналов и количества ошибок, зафиксированных в этих сигналах При этом оба счетных блока 1 и 2 ведут подсчет в логарифмической шкале.

определяет двоичный логарифм вероятности ошибки. Для определения логарифма по основанию десять эту величину необходимо умножить на коэф Ig 2 0,3о Это реализуется в блоке 15 умножения на постоянное число I табЛо. 3 иЛо

0

5

0

5

0

Первый счетный блок 1 фиксирует текущее значение логарифма числа сигналов в испытательной последовательности, а второй - текущее значение логарифма числа ошибок Третий счетный блок 3 фиксирует текущее значение разности этих логарифмов, равное логарифму отношения количества ошибочно принятых посылок к общему числу посылок (логарифмический коэффициент ошибок).

Предполагаем, что счетчик 7 произ-; водит фиксацию поступивших на него импульсов в двоичном коде, а выходы 7о + 7 образованы дешифратором, так что позицией 7 обозначена сов.о- купность двоичный счетчик - дешифратор Однако такое построение не обя.- зательно. Счетчик 7 может быть построен, например, в вцце кольцевого распределителя (замкнутого регистра сдвига с циркулирующей в нем единицей). В этом случае дешифратор не требуется.

Счетный блок 1 обеспечивает счет поступающих на него импульсов таким образом, что в нем фиксируется логарифм числа поступивших импульсов Счетчик 4, образованный триггерами ,, фиксирует дробную часть логарифма (мантиссу) При этом каждый из триггеров 5 имеет двоичный вес, соответствующий его индексу Единица в триггере 5 соответствует числу 12 , записанному в счетчик 4. Единичное состояние триггера 5j, соответствует записи 1-2 и Второй счетчик 7 обеспечивает фиксацию целой части логарифма (характеристику).

Б исходном состоянии сигналами по входам S всех триггеров и счетчика 7 во всем счетном блоке 1 устанавливается наибольшее число.

т.е. все триггеры находятся в .единичном состоянии, а в счетчике 7 записано максимальное число. Импульс начальной установки подается на входы S всех триггеров устройства с помощью общей шины (не показана), В ре зультате на выходе 1 счетчика 7 име ется единичный сигнал, а на остальных выходах - нулевые сигналы. Едивькода

открыт

И 6ц, с5стальные элементы

ничным сигналом с

элемент

И 6 закрыты.

Третий счетный блок 3 также состо- ит из двух реверсивных счетчиков, I один из которых (реверсивный счетчик 14) фиксирует характеристику логарифма, а другой - реверсивный счетчик 8 на триггерах 9,-9к) - мантиссу. Счетный блок 3 в исходном состояНИИ таким же способом устанавливается ;в состояние заполнения

Предположим первоначально, что. импульсы поступают только на вход первог.о счетного блока 1 (тактовые импульсы). Первый импульс через открытый элемент И 6ц попадает на самый младший разряд (триггер 5) и на вход сложения третьего счетного блока 3. Поскольку оба счетчика находятся в заполненном состоянии, поступивший первый импульс их переполняет, и оба счетчика сбрасьшаются в нулевое состояние. Поскольку в счетчике 7 целой части при этом появляется нулевое число, возбужденным оказывается выход 7о, соответствующий этому числуф а с выхода 7 возбуждение снимается. Поэтому открьшается элемент И 6р , а элемент И 6 закрыва- ется. Остальные элементы И 6 остаются закрытыми.

Второй тактовый импульс через открытый элемент И 6) попадает на входы счетчиков 7 и 14 целой части (харак- теристики) и записывает в них единицу. В обоих счетчиках, таким образом, устанавливается число 01,000 (младшие разряды записаны справа). Теперь в счетчике 7 фиксируется единица, а

возбуждение переходит с выхода 7д на выход 7,. Элемент И 6о закрывается, элемент И 6 открывается.

Третий импульс через элемент И 6 переводит триггеры 5, и 9 в единичное состояние. В счетных блоках 1 и 3 фиксируется число 01;100 1 +

1

+ --- . Целая часть числа не изменяется, следовательно, возбужденным ос0

5 0

«

а элемент И 6. отктается выход рытым.

Четвертый импульс через элемент И 6 , вновь попадает на вход триггеров 5,

1

добавляя к содержимому

счетчиков х-о В счетных блоках 1 и 3 фиксируется число 10,. Изменяется содержимое счетчика 7, возбуждается выход 1 у открывается элемент И 6, :Подсчет импульсов производится, начи- ная с триггеров 5, и 9„, имеющих вес

,-,...

;поступивший импульс добавляет к содержимому счетчиков величину -7

вплоть до момента изменения целой части.

В таблице показан процесс счета импульсов.

2 г Следовательно, каждый

25

Q

Q

30

Q

35

На диаграмме (фиг.2) изображена последовательность чисел, записьшае- мых в счетных блоках 1 и 3 в зависимости от числа поступивших импульсов (штриховая линия) и точная зависимость X . Счетчики (фиг.2) реализуют ли;1ейную интерполяцию логарифмической зависимости с узлами в точках 2 (т О, I,...).

Если предположить, что импульсы поступают только на вход блоков 2

514

(импульса ошибок), а на. вход счетного блока 1 не поступают, то процессы происходящие в счетном блоке 2, совпадают с теми, которые указаны для счетного блока К, Что касается счетного блока 3, то поскольку в исходно состоянии он заполнен, а сигналы от счетного блока 2 поступают на счетный блок 3 в цепь переноса сигналов вычитания, то в нем фиксируется чис- ло, дополнительное к двоичному логарифму количества импульсов Иначе, как это имеет место в реверсивном счетчике, в счетном блоке 3 фиксируется отрицательное Значение записанного в нем числа в дополнительном коде (если есть знаковый разряд, то с учетом знака).

Пусть теперь на оба входа поступают последовательности импульсов (фиг.З). На вход счетного блока 1 поступает тактовая последовательност (фиг.За), каждый импульс которой соответствует одному символу испытательной последовательности,.прошедшей через исследуемый.канал, а на вход счетного блока 2 - импульсы (фиг. 36), каждый из которых соответствует одной ошибке, обнаруженной в принятой последовательностиg Первая последовательность периодическая с периодом Т, где Т - длительность символа испытательной последовательности. Вторая последовательность квазипериодическая, так как ее импульсы появляются случайным образом, но обязательно в моменты, кратные Т + А Т, где Д Т - фазовый сдвиг, вводимый для того, чтобы исключить наложения импульсов сложения и вычитания.

Импульсы первой последовательнос- ти (тактовые) дают в нем логарифмический рост чисел, записьшаемьк в счетных блоках 1 и 3 Импульсы второй последовательности (ошибки) дают логарифмический рост в счетном блоке 2, а в счетном блоке 3 - отрицательный логарифмический рост, поскольку сигналы от счетного блока 2 поступают в цепь переноса сигналов вычитания счетного блока 3.

Поэтому в счетном блоке 3 одновременно фиксируются текущее значение двоичного логарифма числа тактовых импульсов и из него вычитается текущее значение двоичного логарифма числа импульсов ошибок с Разность ло19936

гарифмов равна логарифму отношения числа импульсов в обеих последовательностях. Поэтому, если к моменту i- t принято п символов испытательной последовательности и в К из них зафиксированы ошибки, то в счетном блоке 3 фиксируется число

Sftlog n - log, -|-

,

где р - оценка вероятности ошибки в канале связи

Причем, поскольку вероятность ошибки р есть величина, меньшая единицы, то логарифм ее отрицательный, а величина S - положительна

Предлагаемое устройство определяет двоичный логарифм вероятности ошибки. Если требуется определить логарифм по основанию десять, эту величину необходимо умножить на коэффициент Ig 2 0,3, что реализуется в блоке 15 умножения на постоянное число (в случае необходимости).

Формула изобретения

Устройство для определения логарифмического коэффициента ошибок дискретного канала связи, содержащее два счетных блока, вход первого из которых является входом последовательности тактовых импульсов, а вход второго - входом последовательности импульсов абнарзгженных ошибок, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени определен11Я, введен третий счетный блок, при этом первый и второй счетные блоки выполнены идентичными и содержат каждьй последовательно соединенные первый счетчик и второй счетчик, поразрядные выходы которого через соответствующие элементы И, вторые входы которьк соединены между собой и являются входом соответствующего счетного блока, подключены к поразрядным входам первого счетчика и к дополнительному входу второго счетчика, третий счет- ньй блок выполнен в виде двух реверсивных счетчиков и двух идентичных цепей переноса, состоящих из последовательно соединенных чередующихся элементов И и элементов ИЛИ, причем первые поразрядные входы и выхо.ды

714

первого реверсивного счетчика подключены соответственно к первым и вторым входам элементов И первой цепи переноса, выход последнего элемента ИЛИ которой подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика, вторые пораэрядные входы и выходы первого реверсивного счетчика подключены соответственно к первым и вторым входам элементов И второй цепи переноса, выход последнего элемента ИЛИ которой подключен к входу вычитания второго реверсивного счетчика, каждый поразрядный вход, кроме первого, первого счетчика первого счетX

1 г 3 5 6 7 6 3 Ю 1Г 1Z 73 14 15 1В п

Т Фиг.г

а

38

ного блока соединен с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ первой цепи переноса третьего счетного блока, первый вход первого элемента И которой соединен с первым поразрядным входом первого счетчика первого счетного блока, каждый поразрядный вход, кроме первого, первого счетчика второго счетного блока соединен с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ второй цепи переноса третьего счетного блока, первый вход первого элемента И которой соединен с первым поразрядным входом первого счетчика второго счетного блока.

л

Фиг.З